[发明专利]型面检测设备和型面检测方法、存储介质

说明书

本公开涉及一种型面检测设备和型面检测方法、存储介质。该型面检测方法包括：采用型面检测设备的第一测量单元对待测物体进行粗精度快速测量，得到待测物体外形轮廓的粗精度数据；采用型面检测设备的控制装置根据粗精度数据，确定激光测量头的测量行程和步骤；采用型面检测设备的第二测量单元完成待测物体的高精度型面测量。本公开可以实现对不规则检测路径的实时、自动规划，可以实现狭小空间内被测物体的高精度、非接触测。

技术领域

本公开涉及航空发动机领域，特别涉及一种型面检测设备和型面检测方法、存储介质。

背景技术

民用航空发动机结构复杂，由大量繁多的独立零件组合而成，零部件精度、配合精度要求高，试验要求苛刻，对装配和检测技术方面提出艰巨考验。

而装配作为发动机制造过程中最终的工艺阶段、最重要的生产环节之一，直接影响发动机最终的性能、可靠性、安全性。例如：发动机涡轮导向器流道尺寸影响着高压涡轮以及低压涡轮的装配精度，为了提高发动机的装配质量和精度，需要在装配时对涡轮导向器流道进行测量。相关技术传统测量方式为操作人员通过卡规的量具进行测量，依赖工人的经验并且精度不能保证，因此自动化测量技术的研究具有重要意义。也有采用三坐标测量机进行逐点测量或者扫描测量。相关技术方法精度较之前有所提高，但是测点数量较少，且涡轮导向器流道是一个扭转的空间曲面、空间较小，探针与叶片的接触可能会在叶片表面产生划痕，影响产品质量。

发明内容

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种型面检测设备和型面检测方法、存储介质，可以实现狭小空间内被测物体的高精度、非接触测量。

根据本公开的一个方面，提供一种型面检测设备，包括激光测量头和控制装置，其中，所述激光测量头为双模式、双量程激光测量装置，所述双模式、双量程激光测量装置包括第一测量单元和第二测量单元，其中：

第一测量单元，用于对待测物体进行粗精度快速测量，得到待测物体外形轮廓的粗精度数据；

控制装置，用于根据粗精度数据，确定激光测量头的测量行程和步骤；

第二测量单元，用于完成待测物体的高精度型面测量。

在本公开的一些实施例中，所述双模式、双量程激光测量装置还包括激光器、聚焦透镜和至少一个衍射光学元件，其中：

聚焦透镜，用于对激光器发出的激光束进行聚焦；

衍射光学元件，用于对激光束进行分束，使得分束后的激光束入射到待测物体表面；

第一测量单元和第二测量单元，用于对待测物体表面散射返回的光进行成像，确定激光器与待测物体表面的距离。

在本公开的一些实施例中，所述型面检测设备还包括运动执行机构和运动控制器，其中：

激光测量头安装在运动执行机构上；

控制装置控制运动控制器驱动运动执行机构，实现激光测量头的移动。

在本公开的一些实施例中，第一测量单元，用于快速检测待测物体表面，并反馈检测数据至控制装置；

控制装置，用于对检测数据进行数据处理，获得激光头与待测物体表面的距离及待测物体型面；判断激光头与待测物体表面的距离是否大于预定距离；在激光头与待测物体表面在任一方向距离小于等于预定距离的情况下，通过运动控制器控制运动执行机构停止在该方向的运动；在激光头与待测物体表面的距离大于预定距离的情况下，通过运动控制器控制运动执行机构继续在该方向的运动，确定最优测量行程。

在本公开的一些实施例中，在测量行程过程中，第一测量单元和第二测量单元同时工作。

在本公开的一些实施例中，所述运动执行机构还包括微马达；